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    15．小明的爸爸新买了一辆小汽车，如图所示，小明坐着这辆汽车匀速行驶144 km，用时2h，消耗汽油9kg，其发动机的功率为23kW．请运用所学的知识解答下列问题．（汽油的热值为4.6×107J/kg）
    （1）汽车“发动机”通常都是以汽油或柴油为燃料的，汽油、柴油都属于不可再生（可再生/不可再生）能源；汽车“发动机”一般需要用水来作冷却剂，这是利用了水的比热容大的属性；
    （2）汽车在高度行驶过程中发生碰撞，车身停止运动，而乘员由于具有惯性会继续向前运动，此时弹性很强的安全带被拉伸而获得弹性势能能；安全带做得宽大的目的是减小压强；
    （3）汽车在高度行驶过程中一旦发生碰撞，车身停止，而乘员则会继续向前与车身撞击，甚至能把挡风玻璃撞碎而飞出车外．在发生交通事故时，安全带能对人体起到缓冲的作用，防止出现二次伤害．在发生严重撞击时，方向盘等处的车载气囊会自动充气弹出，在人体接触到安全气囊时，安全气囊通过气囊表面的气孔开始排气，从而起到缓冲作用，减轻身体所受冲击力，大大减小伤害．
    对于短文中提到的“缓冲”，文静同学提出了自己的猜想：安全带和安全气囊增加人与碰撞物间的接触时间，从而大大减小撞击力．物理兴趣小组的同学共同设计了如下实验方案：在两个相同的玻璃槽中堆放不同厚度的面粉，从相同的高度先后落下同一只鸡蛋．落在面粉厚度大的槽中，留下较深的坑，鸡蛋完好无损；落在面粉厚度较小槽中，鸡蛋破裂．实验中通过比较坑的深浅来比较撞击时间的长短，根据实验可以验证文静同学的猜想是正确（正确/错误）的；请列举上述“缓冲”物理知识在生活中应用的一个实例：撑杆跳运动员落地时必须在地上垫海绵垫子．
    （4）汽车匀速行驶的速度为多少m/s？
    （5）汽车匀速行驶时所受的牵引力是多大？
    （6）汽车发动机的效率是多少？
    （7）观察小汽车的外型，判断小汽车在水平路面高速行驶和静止时，对地面压力哪一个大？为什么？

    分析 （1）①从能源是否可再利用的角度可分为可再生能源和不可再生能源，化石能源、核能会越用越少，属于不可再生能源；
    ②单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容，比热容是反映不同物质吸放热能力的一个物理量，物质的比热容越大，在质量和升高温度相同时，吸收热量多；
    （2）汽车安全带是为了防止惯性带来的危害；安全带能发生弹性形变说明能产生弹性势能；做的宽大目的是减小对人体的压强；
    （3）探究撞击力和撞击时间的关系，要控制物体相同、物体由静止释放的高度相同，通过鸡蛋在面粉上留下坑的深浅，反映撞击时间的长短，通过鸡蛋是否破裂反映撞击力大小；
    （4）已知行驶的路程和时间，根据公式v=$\frac{s}{t}$可求汽车匀速行驶时速度；
    （5）已知汽车的功率和行驶的时间，根据公式W=Pt可求发动机做的功；再利用公式F=$\frac{W}{s}$可求汽车匀速行驶时所受的牵引力；
    （6）已知消耗的汽油的质量，根据公式Q=qm可求释放的能量，发动机做的功与汽油释放能量的比值就是发动机的效率；
    （7）静止时对地面的压力等于汽车自身的重力，高速行驶时，用流体压强与流速的关系可以解释这个问题．

    解答 解：
    （1）从能源是否可再利用的角度可分为可再生能源和不可再生能源，煤、石油、天然气属于不可再生能源；因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车散热器常用水作为冷却剂．
    （2）汽车在高度行驶过程中发生碰撞，车身停止运动，而乘员由于具有惯性会继续向前运动，此时弹性很强的安全带被拉伸而获得弹性势能；安全带做得宽大的目的是为了减小压强．
    （3）在两个相同的玻璃槽中堆放不同厚度的面粉，从相同的高度落下控制了接触面粉时的速度；通过比较面粉中留下的坑的深浅看出撞击时间的长短，由此可得：物体撞击其它物体时，相互作用的时间越长，撞击力越小．这样的应用很多，例如撑杆跳高运动员要落在厚厚的海绵垫上，轮船靠近趸船时相互接触处挂有缓冲轮胎，警察对高楼坠落人员施救时，在地面铺上空气垫等．
    （4）汽车匀速行驶时速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{144km}{2h}$=72km/h；
    （5）发动机做的功：W=Pt=23000W×7200s=1.656×108J
    汽车受的牵引力：F=$\frac{W}{s}$=$\frac{1.656×1{0}^{8}J}{144000m}$=1150N；
    （6）汽油完全燃烧释放能量Q=qm=4.6×107J/kg×9kg=4.14×108J；
    发动机的效率：η=$\frac{W}{Q}$×100%=$\frac{1.656×1{0}^{8}J}{4.14×1{0}^{8}J}$×100%=40%；
    （7）静止时对路面的压力大，
    因为高速行驶时，汽车上表面的空气流速大，对汽车的压强小，使汽车有一个向上托的力．
    故答案为：
    （1）不可再生；比热容大；
    （2）惯性；弹性势能；减小压强；
    （3）坑的深浅；正确；撑杆跳运动员落地时必须在地上垫海绵垫子；
    （4）汽车匀速行驶时速度是72km/h；
    （5）汽车匀速行驶时所受的牵引力为1150N；
    （6）发动机的效率为40%；
    （7）静止时对地面压力大；因为高速行驶时，汽车上表面的空气流速大，对汽车的压强小，使汽车有一个向上托的力．

    点评 （1）本题考查了能源的分类以及对水的比热容大的理解以及燃料的放热、惯性等知识，涉及内容较多，要结合相关知识点进行分析解答，是中考热点；
    （2）本题还考查速度、做功、牵引力、能量、效率等的计算，主要是公式及其变形的灵活运用．

    练习册系列答案
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    （1）分析比较图A和B中测力计示数、弹簧长度的增加量以及相关条件．可直接得出实验结论材料、横截面积都相同，原长不同的弹簧，在相同外力作用下，弹簧长度的增加量不同．
    （2）如果A弹簧达到弹性限度时，受到的拉力大小为F，则B弹簧达到弹性限度时，受到的拉力大小小于F（填大于、等于、小于或无法判断）．

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    ①小明回忆了物理课上曾经做过的光的色散实验，猜想凸透镜的焦距可能与色光的颜色有关，其中红光（填“红”或“紫”）通过同一凸透镜的焦距大．
    ②小明又根据人眼看远近处物体时眼球的厚度（中间比边缘厚的程度）不同，猜想凸透镜的焦距可能与凸透镜的厚度有关．于是他用同一束平行于主光轴的光分别经过材料相同但厚度不同的凸透镜A、B、C，并得到如图所示的光路图．根据此实验现象，对光线会聚能力最强的是透镜C．（选填A、B或C）．

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    实验次数压  力受力面积压力作用效果
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    2桌子+砝码重力桌脚明显
    3桌子+砝码重力桌面极不明显
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    （1）受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显；
    （2）压力大小相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显．
    （3）写出实验中的一种物理方法转换法．

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